» » Системы разработки с обрушением вмещающих пород (VI класс)
15.05.2015

Системы разработки с обрушением вмещающих пород (слоевое обрушение) широко используются в практике разработки месторождений медных, свинцово-цинковых и алюминиевых руд; они находят применение и при разработке маломощных железорудных и марганцевых месторождений (Липецкое, Тульское и Никопольское месторождения).
Редко пользуются рассматриваемыми системами при разработке мощных месторождений железных руд, что объясняется в основном высокой себестоимостью добычи руды при системе слоевого обрушения по сравнению с себестоимостью добычи другими системами разработки (системы подэтажного и этажного обрушения). Рассматриваемые системы применяются и как вспомогательные при выемке целиков и потолочин, оставленных при других системах разработки.
Общими условиями применения систем разработки с обрушением вмещающих пород являются: 1) неустойчивые легко обрушающиеся вмещающие породы; 2) возможность обрушения поверхности и вмещающих пород (отсутствие поверхностных сооружений и близрасположенных водоемов или сильно водоносных пород: при наличии водоемов или сильно обводненных пород обрушение возможно только после отведения воды или соответствующего дренажа); 3) угол падения различный, однако более успешно системы применяются при крутом угле падения; 4) мощность рудного тела от 3—4 м и более, включая весьма мощные месторождения; 5) высокая ценность руды (системы с обрушением вмещающих пород требуют затраты большого количества леса при ограниченной производительности буровзрывных работ); 6) отсутствие больших включений пустых пород и различных сортов руды (подземная сортировка и разделение руды по сортам при системах с обрушением вмещающих пород затруднены).
Системы с обрушением вмещающих пород могут применяться при разработке рудных тел сложной формы, при различной устойчивости и крепости руды, однако более благоприятны для разработки рудные тела правильной формы с рудами слабыми и средней крепости.
При системах слоевого обрушения этаж разделяют на отдельные блоки размером от 20х20 до 50х50 м (при ограниченной мощности рудных тел размеры блока принимают по мощности и по простиранию до 40—50 м). Блоки вынимают от центра к флангам или от флангов к центру (рис. 45).
Системы разработки с обрушением вмещающих пород (VI класс)

Каждый блок вынимают слоями сверху вниз. Слой высотой 2,5—3,5 м вынимают отдельными выработками (заходками) шириной 2,5—3 м, высотой 2,5—3,5 м или забоем — лавой (см. ниже). Заходку вынимают с проведением шпуровой отбойки и установкой крепи. Отбиваемую руду доставляют до восстающего скрепером с использованием аккумулирующих выработок (рис. 46). После выемки заходки укладывают деревянный настил и обрущают крепь. При обрушении крепи лесная подушка опускается (очистные работы ведут, как правило, под лесной подушкой). Вместо деревянной крепи в заходках может применяться металлическая крепь, вместо деревянного настила — металлическая сетка. Применение металлических стоек и металлической сетки значительно повышает эффективность системы слоевого обрушения.
Вариант системы слоевого обрушения с выемкой руды забоем — лавой (рис. 47) отличается от обычного, рассмотренного выше, — очистным забоем значительной длины, т. е. лавой вместо заходки (лавой называется длинный забой, название принято в практике разработки угольных месторождений).
Системы разработки с обрушением вмещающих пород (VI класс)

Лава позволяет производить бурение и другие операции на значительной площади забоя, используя свойственные ей преимущества. Этот вариант следует применять, проводя ряд других мероприятий по повышению эффективности системы: 1) проходку разрезных траншей, которыми заменяют восстающие (для спуска и подъема людей на рабочий слой, для подъема крепежного материала и спуска отбитой руды через обшитые отделения, для пропуска воздуха); 2) применение металлической крепи и сетки; 3) применение более мощных скреперных лебедок и скреперов большой емкости.
Практика применения системы слоевого обрушения с выемкой руды забоем — лавой на ряде уральских медноколчеданных рудников и за последние годы на бокситовых и полиметаллических рудниках России показала большую эффективность этой системы. Производительность труда забойного рабочего была увеличена на 40—60%, повысилась производительность блока более чем в два раза, сократились потери руды и значительно уменьшилась себестоимость очистной выемки. Основным требованием для успешного применения системы, как это было подтверждено практикой, является значительная интенсивность выемки, так как в противном случае происходят завалы лавы. Если из-за горно-геологических условий выемка руды в слое забоем-лавой невозможна, выемку руды можно осуществить спаренными заходками. Эффективность такой выемки доказана практикой разработки Золотушинского рудника. Производительность труда забойного рабочего на этом руднике при применении системы слоевого обрушения с проходкой разрезных траншей без крепления и с выемкой руды спаренными заходками составила в 1957 г. 3,49—6,03 м3/смену .